島根短大 ライントレーサ制作チーム
ひとまずの記憶走行完成形。本来であれば、コースマーカ前でのブレーキング処理が必要になるが、進捗次第で設計することとする。
Dependencies: mbed AQM0802 CRotaryEncoder TB6612FNG
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main.cpp
00001 //LCD表示系を一新した 00002 //1行目に走行モード、機体状態、記憶マーカ数を表示 00003 //2行目にDefault_Speedの値を表示する。 00004 00005 00006 ////ライントレースサンプル 00007 #include "mbed.h" 00008 #include "CRotaryEncoder.h" 00009 #include "TB6612.h" 00010 #include "AQM0802.h" 00011 00012 00013 //☆★☆★各種パラメータ調整箇所☆★☆★☆★ 00014 #define DEFAULT_SPEED 750 //1走目の基本速度 00015 #define LOW_SPEED 750 //2走目の低速速度[mm/sec] 00016 #define MEDIUM_SPEED 850 //2走目の低速速度[mm/sec] 00017 #define HIGH_SPEED 1100 //2走目の低速速度[mm/sec] 00018 #define DEFAULT_HIGH_SPEED 900 //3走目の低速速度[mm/sec] 00019 #define STOP_DISTANCE 100000 //停止距離200000[um]⇒20[cm] 00020 #define TURN_POWER 0.6 //コースアウト時の旋回力 00021 #define PULSE_TO_UM 28 //エンコーダ1パルス当たりのタイヤ移動距離[um] 00022 #define INTERRUPT_TIME 1000 //割りこみ周期[us] 00023 #define DEFAULT_GRAY 0.2f //フォトリフレクタデジタル入力の閾値 00024 //シリアル通信でSensor_Digital値を確認し調整する。 00025 #define MARKER_WIDTH 10000 //マーカ幅[um]（ビニルテープ幅19000[um]以内） 00026 //コースの傷によってマーカ誤検知する場合は値を大きくする。 00027 #define CROSS_JUDGE 4 //ラインセンサいくつ以上白線検知で交差点認識するか設定。 00028 00029 #define HIGH_SPEED_SECTION 1.25f //最高速度の左右回転差の上限倍率 00030 #define MIDIUM_SPEED_SECTION 2.0f //中間速度の左右回転差の上限倍率 00031 #define LOW_SPEED_SECTION 4.0f //最低速度の左右回転差の上限倍率 00032 00033 00034 //モータ速度のゲイン関連(むやみに調整しない) 00035 #define M_KP 0.002f //P(比例)制御成分 00036 #define M_KD 0.001f //D(微分)制御成分 00037 00038 //フォトリフレクタのゲイン（外側に行くにつれ値を何倍させたいか調整する。） 00039 #define S_K1 1.0f //float演算させる値には必ずfを付ける 00040 #define S_K2 2.0f //2倍 00041 #define S_K3 3.0f //4倍 00042 00043 00044 //ラインセンサ各種制御成分 00045 #define S_KP_DEFAULT 1.0f //ラインセンサ比例成分。大きいほど曲がりやすい 00046 #define S_KP_HIGH 1.0f 00047 #define S_KP_MEDIUM 1.0f 00048 #define S_KP_LOW 1.0f 00049 #define S_KP_DEFAULT_HIGH 1.0f 00050 00051 #define S_KD_DEFAULT 1.0f //ラインセンサ微分成分。大きいほど急なラインずれに強くなる。 00052 #define S_KD_HIGH 1.0f 00053 #define S_KD_MEDIUM 1.0f 00054 #define S_KD_LOW 1.0f 00055 #define S_KD_DEFAULT_HIGH 0.7f 00056 //////////☆★☆★☆★☆★☆★////////////// 00057 00058 00059 00060 //スイッチ状態の定義 00061 #define PUSH 0 //スイッチ押したときの状態 00062 #define PULL 1 //スイッチ離したときの状態 00063 //機体状態の定義 00064 #define STOP 0x80 //機体停止状態 00065 #define RUN_START 0x40 //スタートマーカ通過 00066 #define RUN_COURSE_LOUT 0x20 //左コースアウト状態 00067 #define RUN_COURSE_CENTER 0x18 //ライン中央走行状態 00068 #define RUN_COURSE_ROUT 0x04 //右コースアウト状態 00069 #define SECOND_RUN 0x02 //機体停止状態 00070 #define TUARD_RUN 0x01 //機体設定モード 00071 00072 00073 //デジタル入力オブジェクト定義 00074 DigitalIn push_sw(D13); 00075 /////アナログ入力オブジェクト定義////////// 00076 00077 AnalogIn s1(D3); 00078 AnalogIn s2(A6); 00079 AnalogIn s3(A5); 00080 AnalogIn s4(A4); 00081 AnalogIn s5(A3); 00082 AnalogIn s6(A2); 00083 AnalogIn s7(A1); 00084 AnalogIn s8(A0); 00085 00086 /////////////////////////////////////// 00087 CRotaryEncoder encoder_a(D1,D0); //モータAのエンコーダ 00088 CRotaryEncoder encoder_b(D11,D12); //モータBのエンコーダ 00089 Ticker timer; //タイマ割込み用 00090 TB6612 motor_a(D2,D7,D6); //モータA制御用(pwma,ain1,ain2) 00091 TB6612 motor_b(D10,D8,D9); //モータB制御用(pwmb,bin1,bin2) 00092 AQM0802 lcd(I2C_SDA,I2C_SCL); //液晶制御用 00093 00094 //使用変数の定義 00095 int Sw_Ptn = PULL; //スイッチの現在情報 00096 int Old_Sw_Ptn = PULL; //スイッチの過去の情報 00097 int Sw_Cnt = 0; //スイッチの押された回数 00098 char Coner_str[3]; //LCD用配列。コーナマーカ通過数表示 00099 ///各ラインセンサ情報格納用 00100 double S1_Data,S2_Data,S3_Data,S4_Data,S5_Data,S6_Data,S7_Data,S8_Data; 00101 double All_Sensor_Data; //ラインセンサ総データ量 00102 double Sensor_Diff[2]={0,0}; //ラインセンサ偏差 00103 double Sensor_P =0.0f; //ラインセンサP(比例成分)制御量 00104 double Sensor_D =0.0f; //ラインセンサD(微分成分)制御量 00105 double Sensor_PD=0.0f; //ラインセンサP,D成分の合計 00106 char Gray_Str[5]; //LCD閾値表示用文字列 00107 float Gray=DEFAULT_GRAY; //白黒のしきい値設定 00108 long long int Enc_Count_A=0,Enc_Count_B=0; //エンコーダパルス数。現在速度推定に使用する。 00109 long long int Enc_A_Rotate=0,Enc_B_Rotate=0; //エンコーダパルス数。停止時の機体速度調整に使用。 00110 long long int Stop_Distance=STOP_DISTANCE; //ストップ時の徐行→停止に使う 00111 /////↓エンコーダパルス数。コース記憶時のエンコーダパルスの蓄積に使用する。 00112 long long int Memory_Enc_Count_A=0,Memory_Enc_Count_B=0; 00113 char MemoryA_Str[5]; //LCD表示用。左モータの走行距離格納 00114 char MemoryB_Str[5]; //LCD表示用。右モータの走行距離格納 00115 long long int Distance_A=0,Distance_B=0; //タイヤ移動距離を格納[mm]。 00116 //機体の現在速度の推定に使用する。タイマ割込みごとにリセットされる。 00117 ////↓左右タイヤの走行距離格納。1走目のコース記憶処理に使用する。マーカ通過ごとにリセット。 00118 long long int Distance_memory_A=0, Distance_memory_B=0; 00119 00120 long int S_Kp=S_KP_DEFAULT;////センサP成分 00121 long int S_Kd=S_KD_DEFAULT;////センサD成分 00122 00123 long long int Marker_Run_Distance=0; 00124 long int Speed_A=0, Speed_B=0; //機体の現在速度を格納 00125 long int Default_Speed = DEFAULT_SPEED; //1走目の標準速度 00126 long int Low_Speed = LOW_SPEED; //2走目以降の低速 00127 long int Medium_Speed = MEDIUM_SPEED; //2走目以降の中速 00128 long int High_Speed = HIGH_SPEED; //2走目以降の高速 00129 long int Default_High_Speed = DEFAULT_HIGH_SPEED;//3走目の高速 00130 char Speed_Str[5]; //LCD速度表示用文字列 00131 long int Target_Speed_A=0,Target_Speed_B=0; //目標速度 00132 long int Motor_A_Diff[2]={0,0}; //過去の速度偏差と現在の速度偏差を格納 00133 long int Motor_B_Diff[2]={0,0}; // 00134 float Motor_A_P,Motor_B_P; //モータ速度制御P成分 00135 float Motor_A_D,Motor_B_D; //モータ速度制御D成分 00136 float Motor_A_PD,Motor_B_PD; //モータ速度制御PD合成 00137 float Motor_A_Pwm,Motor_B_Pwm; //モータへの出力 00138 unsigned char Sensor_Digital =0x00; 00139 unsigned char Old_Sensor_Digital=0x00; 00140 int Sensor_Cnt=0; 00141 unsigned char Machine_Status =STOP; //機体状態 00142 unsigned char Old_Machine_Status=0x00; //過去の機体状態 00143 int Marker_Pass_Flag = 0; //マーカ通過中であることを示すフラグ 00144 int Old_Marker_Pass_Flag=0; //過去のマーカ通過情報 00145 int Corner_Flag=0; //コーナセンサがマーカを検知したことを示すフラグ 00146 int SG_Flag=0; //スタート・ゴールセンサがマーカを検知したことを示すフラグ 00147 int SG_Cnt=0; //スタート・ゴールセンサのマーカ通過数 00148 int Cross_Flag=0; //交差点を通過したことを示すフラグ 00149 long int Imaginary_Speed=0; //曲率演算にて求めた２走目以降の仮想走行速度 00150 long long int course_data[100][3]; //コース情報の記憶用配列マーカ数は行数分まで対応し、 00151 //列情報は左タイヤ走行距離、右タイヤ走行距離、演算で求めた2走目走行速度を格納する。 00152 int Row=0; //行情報を格納。マーカ通過ごとに加算し、走行終了後リセットされる。 00153 int Marker_Cnt=0; 00154 00155 00156 void sensor_analog_read(){//ラインセンサの情報取得処理。 00157 S1_Data=s1.read(); 00158 S2_Data=s2.read(); 00159 S3_Data=s3.read(); 00160 S4_Data=s4.read(); 00161 S5_Data=s5.read(); 00162 S6_Data=s6.read(); 00163 S7_Data=s7.read(); 00164 S8_Data=s8.read(); 00165 } 00166 00167 //８つのフォトリフレクタの入力を8ビットのデジタルパターンに変換。センサの状態をデジタルパターンで 00168 //扱うために使用する。（if文などの条件式でセンサ情報を使いやすいようにするため） 00169 void sensor_digital_read(){ 00170 Sensor_Cnt=0; 00171 Old_Sensor_Digital=Sensor_Digital; 00172 if(S1_Data>Gray){ 00173 Sensor_Digital |= 0x80; //7ビット目のみセット (1にする。) 00174 }else Sensor_Digital &= 0x7F; //7ビット目のみマスク（0にする。） 00175 if(S2_Data>Gray){ 00176 Sensor_Digital |= 0x40; //6ビット目のみセット (1にする。) 00177 Sensor_Cnt++; 00178 }else Sensor_Digital &= 0xBF; //6ビット目のみマスク（0にする。） 00179 if(S3_Data>Gray){ 00180 Sensor_Digital |= 0x20; //5ビット目のみセット (1にする。) 00181 Sensor_Cnt++; 00182 }else Sensor_Digital &= 0xDF; //5ビット目のみマスク（0にする。） 00183 if(S4_Data>Gray){ 00184 Sensor_Digital |= 0x10; //4ビット目のみセット (1にする。) 00185 Sensor_Cnt++; 00186 }else Sensor_Digital &= 0xEF; //4ビット目のみマスク（0にする。） 00187 if(S5_Data>Gray){ 00188 Sensor_Digital |= 0x08; //3ビット目のみセット (1にする。) 00189 Sensor_Cnt++; 00190 }else Sensor_Digital &= 0xF7; //3ビット目のみマスク（0にする。） 00191 if(S6_Data>Gray){ 00192 Sensor_Digital |= 0x04; //2ビット目のみセット (1にする。) 00193 Sensor_Cnt++; 00194 }else Sensor_Digital &= 0xFB; //2ビット目のみマスク（0にする。） 00195 if(S7_Data>Gray){ 00196 Sensor_Digital |= 0x02; //1ビット目のみセット (1にする。) 00197 Sensor_Cnt++; 00198 }else Sensor_Digital &= 0xFD; //1ビット目のみマスク（0にする。） 00199 if(S8_Data>Gray){ 00200 Sensor_Digital |= 0x01; //0ビット目のみセット (1にする。) 00201 }else Sensor_Digital &= 0xFE; //0ビット目のみマスク（0にする。） 00202 } 00203 00204 //機体の状態をデジタルパターンでセットする関数。モニタリング、条件分岐で 00205 //機体の状態が交差点通過中なのか停止状態なのか判定するために使用する。 00206 void Machine_Status_Set(){ 00207 Old_Machine_Status=Machine_Status; 00208 00209 //機体がライン中央に位置するとき 00210 if(Sensor_Digital&RUN_COURSE_CENTER )Machine_Status|=RUN_COURSE_CENTER; 00211 else Machine_Status &= 0xE7;//ライン中央情報のマスク 00212 if((Sensor_Digital==0x00)&&(Old_Sensor_Digital==0x40)){//左センサコースアウト時 00213 Machine_Status|=RUN_COURSE_LOUT;//左コースアウト状態のビットをセット 00214 }else if((Machine_Status&RUN_COURSE_LOUT)&&(Sensor_Digital&RUN_COURSE_CENTER)){ 00215 //左コースアウト状態かつ機体がライン中央に復帰したとき 00216 Machine_Status &= 0xDF;//左コースアウト情報のみマスク 00217 } 00218 if((Sensor_Digital==0x00)&&(Old_Sensor_Digital==0x02)){//右センサコースアウト時 00219 Machine_Status|=RUN_COURSE_ROUT;//右コースアウト状態のビットをセット 00220 }else if((Machine_Status&RUN_COURSE_ROUT)&&(Sensor_Digital&RUN_COURSE_CENTER)){ 00221 //右コースアウト状態かつ機体がライン中央に復帰したとき 00222 Machine_Status &= 0xFB;//右コースアウト情報のみマスク 00223 } 00224 } 00225 00226 //コーナマーカ検知時に動作。 00227 //エンコーダから取得されたパルス数を距離換算し、事前用意した記憶用配列に格納する。 00228 void corner_curvature(){ 00229 course_data[Row][0]=0;//予め配列の情報は初期化しておく。 00230 course_data[Row][1]=0;// 00231 Imaginary_Speed=0; 00232 ////まずはマーカ間の走行距離を取得する。 00233 course_data[Row][0]=(Memory_Enc_Count_A*PULSE_TO_UM);//左タイヤのマーカ間の走行距離を格納 00234 course_data[Row][1]=(Memory_Enc_Count_B*PULSE_TO_UM);//右タイヤのマーカ間の走行距離を格納 00235 00236 //左右タイヤの走行距離の差分を用いた曲率演算 00237 /////左が右の一倍以上かつ左が右の1.2倍以下もしくは右は左の１倍以上かつ右が左の1.2倍以下の時 00238 if((((course_data[Row][0])>=(course_data[Row][1]*1.0f))&&((course_data[Row][0])<(course_data[Row][1]*HIGH_SPEED_SECTION))) 00239 || (((course_data[Row][0])>=(course_data[Row][1]*1.0f))&&((course_data[Row][0])<(course_data[Row][1]*HIGH_SPEED_SECTION)))){ 00240 Imaginary_Speed=High_Speed;//高速とする。 00241 }else if((((course_data[Row][0])>=(course_data[Row][1]*HIGH_SPEED_SECTION))&&((course_data[Row][0])<(course_data[Row][1]*MIDIUM_SPEED_SECTION))) 00242 || (((course_data[Row][0])>=(course_data[Row][1]*HIGH_SPEED_SECTION))&&((course_data[Row][0])<(course_data[Row][1]*MIDIUM_SPEED_SECTION)))){ 00243 Imaginary_Speed=Medium_Speed;//中カーブは中速とする。 00244 }else if((((course_data[Row][0])>=(course_data[Row][1]*MIDIUM_SPEED_SECTION))&&((course_data[Row][0])<(course_data[Row][1]*LOW_SPEED_SECTION))) 00245 || (((course_data[Row][0])>=(course_data[Row][1]*MIDIUM_SPEED_SECTION))&&((course_data[Row][0])<(course_data[Row][1]*LOW_SPEED_SECTION)))){ 00246 Imaginary_Speed=Low_Speed;//低速 00247 } 00248 else{ 00249 Imaginary_Speed=Low_Speed;//低速 00250 } 00251 course_data[Row][2]=Imaginary_Speed; //仮想の演算速度を格納 00252 Memory_Enc_Count_A=0; //マーカ間の左タイヤエンコーダパルス数のクリア 00253 Memory_Enc_Count_B=0; //マーカ間の右タイヤエンコーダパルス数のクリア 00254 Row++; //次のコース情報へ 00255 00256 } 00257 00258 //2走目の加減速走行に使用。1走目で演算したマーカ間の仮想速度を機体目標速度に設定する。 00259 void second_speed_control(){ 00260 if(course_data[Row][2]==Default_Speed){//標準速度区間のとき 00261 S_Kp=S_KP_DEFAULT; 00262 S_Kd=S_KD_DEFAULT; 00263 }else if(course_data[Row][2]==Low_Speed){//低速走行区間のとき 00264 S_Kp=S_KP_LOW; 00265 S_Kd=S_KD_LOW; 00266 }else if(course_data[Row][2]==Medium_Speed){//中速走行区間のとき 00267 S_Kp=S_KP_MEDIUM; 00268 S_Kd=S_KD_MEDIUM; 00269 }else if(course_data[Row][2]==High_Speed){//高速走行区間のとき 00270 S_Kp=S_KP_HIGH; 00271 S_Kd=S_KD_HIGH; 00272 }else{// 00273 S_Kp=S_KP_DEFAULT_HIGH; 00274 S_Kd=S_KD_DEFAULT_HIGH; 00275 } 00276 Target_Speed_A=course_data[Row][2];//記憶走行で演算した仮想速度を使う 00277 Target_Speed_B=course_data[Row][2]; 00278 Row++; //次のコース情報へ 00279 } 00280 00281 00282 /////LCD表示用関数。機体の現在状態を表示する。 00283 void display_print(void){ 00284 char lcd_top_str[8],lcd_low_str[8]; //lcd表示用配列を用意 各行分 00285 char stop_or_go; //機体停止状態'-'か走行状態'G'を格納 00286 //////表示クリア 00287 lcd.locate(0,0); 00288 lcd.print(" "); 00289 lcd.locate(0,1); 00290 lcd.print(" "); 00291 00292 ////////0行目の表示////////////////////////////// 00293 if(Machine_Status&STOP){ //機体停止状態のとき 00294 stop_or_go='-'; 00295 }else if(!(Machine_Status&STOP)){ //機体走行状態のとき 00296 stop_or_go='G'; 00297 } 00298 sprintf(lcd_top_str,"%d:%c %03d",Sw_Cnt,stop_or_go,Marker_Cnt);//0行の表示文字の整理 00299 lcd.locate(0,0); //表示位置を0行目にセット 00300 lcd.print(lcd_top_str); //表示 00301 00302 ////////1行目の表示///////////////////////////// 00303 if(Sw_Cnt<=2){ //1走目か2走目のとき 00304 sprintf(lcd_low_str,"SPD:%04d",Default_Speed); //1行の表示文字の整理 00305 }else sprintf(lcd_low_str,"SPD:%04d",Default_High_Speed); //3走目のとき 00306 lcd.locate(0,1); //表示位置を1行目にセット 00307 lcd.print(lcd_low_str); //表示 00308 } 00309 00310 00311 00312 //タイマ割り込み1[ms]周期 00313 void timer_interrupt(){ 00314 00315 //ラインセンサ情報取得 00316 sensor_analog_read(); 00317 sensor_digital_read(); 00318 00319 //機体状態の取得 00320 Machine_Status_Set(); 00321 00322 //交差点の認識 00323 if(Sensor_Cnt>=CROSS_JUDGE )Cross_Flag=1;//ラインセンサ4つ以上検知状態の時は交差点を示す。 00324 00325 //エンコーダパルス数の取得 00326 Enc_Count_A=encoder_a.Get(); 00327 Enc_Count_B=-encoder_b.Get(); 00328 00329 00330 //各種マーカの検知 00331 Old_Marker_Pass_Flag=Marker_Pass_Flag;//過去のフラグを退避 00332 if(Sensor_Digital&0x81){ //マーカセンサ検知時 00333 Marker_Pass_Flag=1; //マーカ通過中フラグをON 00334 if(Sensor_Digital&0x80)Corner_Flag=1; //コーナセンサの検知 00335 if(Sensor_Digital&0x01)SG_Flag=1; //スタートゴールセンサの検知 00336 if((Corner_Flag==1)&&(SG_Flag==1));//交差点通過中。何もしない 00337 }else Marker_Pass_Flag=0;//マーカ通過終了 00338 00339 00340 //マーカ通過後、マーカ種類判別 00341 if((Old_Marker_Pass_Flag==1)&&(Marker_Pass_Flag==0)){//マーカ通過後 00342 if(Marker_Run_Distance>MARKER_WIDTH){ //マーカ幅がもっともらしいとき 00343 if(Cross_Flag==1); //交差点の時は何もしない 00344 else if((SG_Flag==1)&&(SG_Cnt==0)){ //ゴールスタートマーカの時⇒1回目 00345 SG_Cnt=1; 00346 if(Sw_Cnt==1){ //1走目のとき 00347 corner_curvature(); //曲率に応じた速度推定処理 00348 }else if(Sw_Cnt==2){ //2走目のとき 00349 second_speed_control(); //記憶情報から目標速度を設定する処理 00350 }else{//3走目は定速で高速走行 00351 Target_Speed_A=Default_High_Speed; 00352 Target_Speed_B=Default_High_Speed; 00353 } 00354 }else if((SG_Flag==1)&&(SG_Cnt==1)){//ゴールスタートマーカの時⇒2回目 00355 Marker_Cnt=Row; //マーカカウント数をLCD表示用に退避させる 00356 if(Sw_Cnt==1){ 00357 corner_curvature(); //曲率に応じた速度推定処理 00358 }else if(Sw_Cnt==2){ //2走目のとき 何もしない 00359 }else; //3走目のとき 何もしない 00360 Machine_Status|=STOP; //機体停止状態へ 00361 Row=0; //コース記憶用配列の行情報[通過マーカ情報]の初期化 00362 SG_Cnt=0; //スタート・ゴールマーカ情報のリセット 00363 }else if(Corner_Flag==1){ //コーナマーカの時 00364 if(Sw_Cnt==1){ //1走目のとき 00365 corner_curvature(); //曲率に応じた速度推定処理 00366 }else if(Sw_Cnt==2){ //2走目のとき 00367 second_speed_control(); //記憶情報から目標速度を設定する処理 へ 00368 }else{//3走目は定速で高速走行 00369 Target_Speed_A=Default_High_Speed; 00370 Target_Speed_B=Default_High_Speed; 00371 } 00372 } 00373 }else;//マーカではなく、誤検知だった場合。何もしない 00374 00375 //////マーカ通過後は各種マーカ判定用フラグ、パラメータのリセット処理を行う。 00376 Corner_Flag=0; 00377 SG_Flag=0; 00378 Cross_Flag=0; 00379 Marker_Run_Distance=0; //マーカ通過距離情報リセット 00380 00381 }/////////////////各種マーカ判定処理の終了 00382 00383 //センサ取得値の重ね合わせ（端のセンサほどモータ制御量を大きくする） 00384 All_Sensor_Data=-(S2_Data*S_K3+S3_Data*S_K2+S4_Data*S_K1)+(S5_Data*S_K1+S6_Data*S_K2+S7_Data*S_K3); 00385 Sensor_Diff[1]=Sensor_Diff[0];//過去のラインセンサ偏差を退避 00386 Sensor_Diff[0]=All_Sensor_Data; 00387 Sensor_P=All_Sensor_Data*S_Kp; //ラインセンサ比例成分の演算 00388 Sensor_D=(Sensor_Diff[0]-Sensor_Diff[1])*S_Kd; //ラインセンサ微分成分の演算 00389 Sensor_PD=Sensor_P+Sensor_D; 00390 00391 ////モータ現在速度の取得 00392 Distance_A=(Enc_Count_A*PULSE_TO_UM); //移動距離をmm単位で格納 00393 Distance_B=(Enc_Count_B*PULSE_TO_UM); 00394 Speed_A=(Distance_A*1000)/INTERRUPT_TIME;//走行速度演算[mm/s] 00395 Speed_B=(Distance_B*1000)/INTERRUPT_TIME; 00396 /////モータの速度制御 00397 //過去の速度偏差を退避 00398 Motor_A_Diff[1]=Motor_A_Diff[0]; 00399 Motor_B_Diff[1]=Motor_B_Diff[0]; 00400 //現在の速度偏差を取得。 00401 Motor_A_Diff[0]=(Target_Speed_A-Speed_A); 00402 Motor_B_Diff[0]=(Target_Speed_B-Speed_B); 00403 00404 //P成分演算 00405 Motor_A_P=Motor_A_Diff[0]*M_KP; 00406 Motor_B_P=Motor_B_Diff[0]*M_KP; 00407 //D成分演算 00408 Motor_A_D=(Motor_A_Diff[0]-Motor_A_Diff[1])*M_KD; 00409 Motor_B_D=(Motor_B_Diff[0]-Motor_B_Diff[1])*M_KD; 00410 //モータ速度制御のPD合成 00411 Motor_A_PD=Motor_A_P+Motor_A_D; 00412 Motor_B_PD=Motor_B_P+Motor_B_D; 00413 //最終的なモータ制御量の合成 00414 Motor_A_Pwm=Motor_A_PD+Sensor_PD; 00415 Motor_B_Pwm=Motor_B_PD-Sensor_PD; 00416 00417 //モータ制御量の上限下限設定 00418 if(Motor_A_Pwm>0.95f)Motor_A_Pwm=0.95f; 00419 else if(Motor_A_Pwm<-0.95)Motor_A_Pwm=-0.95f; 00420 if(Motor_B_Pwm>0.95f)Motor_B_Pwm=0.95f; 00421 else if(Motor_B_Pwm<-0.95f)Motor_B_Pwm=-0.95f; 00422 //モータへの出力 00423 if(!(Machine_Status&STOP)){//マシンが停止状態でなければ 00424 if(Machine_Status&RUN_COURSE_LOUT){ //左端センサ振り切れた時 00425 motor_a=-(-TURN_POWER); //左旋回 00426 motor_b=-(TURN_POWER); 00427 }else if(Machine_Status&RUN_COURSE_ROUT){ //右端センサ振り切れた時 00428 motor_a=-(TURN_POWER); //右旋回 00429 motor_b=-(-TURN_POWER); 00430 }else if(Cross_Flag==1){//交差点通過中 00431 motor_a=-0.3;//交差点なので控えめの速度で直進 00432 motor_b=-0.3; 00433 } 00434 else{ 00435 motor_a=-Motor_A_Pwm; 00436 motor_b=-Motor_B_Pwm; 00437 } 00438 }else{//停止状態の時はモータへの出力は無効 00439 if(Stop_Distance<STOP_DISTANCE){ 00440 motor_a=-Motor_A_Pwm/4; 00441 motor_b=-Motor_B_Pwm/4; 00442 00443 }else{ 00444 motor_a=0; 00445 motor_b=0; 00446 } 00447 } 00448 //////機体停止時の徐行用の走行距離演算 00449 if(Machine_Status&STOP){//機体停止状態の時 00450 if(Stop_Distance>=STOP_DISTANCE){ 00451 Enc_A_Rotate+=Enc_Count_A;//閾値用に左エンコーダ値の蓄積 00452 Enc_B_Rotate+=Enc_Count_B;//速度用に右エンコーダ値の蓄積 00453 } 00454 if(Enc_A_Rotate<-6400)Enc_A_Rotate=-6400; 00455 if(Enc_A_Rotate>6400)Enc_A_Rotate=6400; 00456 if(Enc_B_Rotate<-6400)Enc_B_Rotate=-6400; 00457 if(Enc_B_Rotate>6400)Enc_B_Rotate=6400; 00458 if((Distance_A>=0)&&(Distance_B>=0))Stop_Distance+=(Distance_A+Distance_B)/2; 00459 if(Stop_Distance<0)Stop_Distance=0; 00460 if(Stop_Distance>STOP_DISTANCE)Stop_Distance=STOP_DISTANCE; 00461 } 00462 if(Marker_Pass_Flag==1){//マーカ通過中は通過距離情報を蓄積する。 00463 Marker_Run_Distance+=(Distance_A+Distance_B)/2; 00464 } 00465 //////コース記憶に使用するエンコーダパルス数の蓄積処理 00466 Memory_Enc_Count_A+=Enc_Count_A; 00467 Memory_Enc_Count_B+=Enc_Count_B; 00468 00469 //割込み終了時の各種パラメータリセット処理 00470 //エンコーダ関連情報のリセット 00471 encoder_a.Set(0);//エンコーダクラスのパルス数情報のリセット 00472 encoder_b.Set(0); 00473 00474 Enc_Count_A = 0;//速度制御用エンコーダパルス数情報のリセット 00475 Enc_Count_B = 0;// 00476 Distance_A=0; //速度制御用距離情報のリセット 00477 Distance_B=0; 00478 } 00479 00480 int main() { 00481 timer.attach_us(&timer_interrupt,INTERRUPT_TIME);//タイマ割り込みスタート 00482 lcd.cls();//表示クリア 00483 00484 while(1){ 00485 Old_Sw_Ptn=Sw_Ptn; //過去のスイッチ入力情報を退避 00486 Sw_Ptn=push_sw; //現在のスイッチ入力情報の取得 00487 display_print(); //LCDに現在の機体状態を表示 00488 00489 if(Machine_Status&STOP){//機体停止状態の時 00490 if(Sw_Cnt<=2)Default_Speed=DEFAULT_SPEED+(Enc_B_Rotate/16); //1,2走目標準速度調整 00491 else if(Sw_Cnt>2)Default_High_Speed=DEFAULT_HIGH_SPEED+(Enc_B_Rotate/16); //3走目 00492 } 00493 00494 if((Old_Sw_Ptn==PULL)&&(Sw_Ptn==PUSH)){//スイッチが押された瞬間 00495 if(Machine_Status&STOP){//機体停止状態の時 00496 Sw_Cnt++; 00497 Memory_Enc_Count_A=0; 00498 Memory_Enc_Count_B=0; 00499 wait(0.5); 00500 display_print(); //LCDに現在の機体状態を表示 00501 wait(1.5); 00502 Corner_Flag=0; 00503 SG_Flag=0; 00504 Cross_Flag=0; 00505 Row=0; //コース記憶用配列の行情報[通過マーカ情報]の初期化 00506 SG_Cnt=0; //スタート・ゴールマーカ情報のリセット 00507 Marker_Run_Distance=0;//マーカ通過距離情報リセット 00508 if(Sw_Cnt==1){ //1走目のとき 00509 S_Kp=S_KP_DEFAULT; 00510 S_Kd=S_KD_DEFAULT; 00511 Target_Speed_A=Default_Speed; 00512 Target_Speed_B=Default_Speed; 00513 }else if(Sw_Cnt==2){ //2走目のとき 00514 S_Kp=S_KP_DEFAULT; 00515 S_Kd=S_KD_DEFAULT; 00516 second_speed_control(); //記憶情報から目標速度を設定する処理 00517 } 00518 else{ //3走目以降のとき 00519 S_Kp=S_KP_DEFAULT_HIGH; 00520 S_Kd=S_KD_DEFAULT_HIGH; 00521 Target_Speed_A=Default_High_Speed; 00522 Target_Speed_B=Default_High_Speed; 00523 } 00524 Stop_Distance=0; 00525 Machine_Status&=0x7F;//ストップ状態解除 00526 00527 }else{//機体走行中であったとき 00528 //各種フラグのクリア 00529 Corner_Flag=0; 00530 SG_Flag=0; 00531 Cross_Flag=0; 00532 Row=0; //コース記憶用配列の行情報[通過マーカ情報]の初期化 00533 SG_Cnt=0; //スタート・ゴールマーカ情報のリセット 00534 Marker_Run_Distance=0;//マーカ通過距離情報リセット 00535 Machine_Status |= STOP;//機体停止状態にする。 00536 } 00537 } 00538 } 00539 }
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